本發(fā)明涉及壓氣機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及帶阻尼的管式壓氣機轉(zhuǎn)子引氣裝置。
背景技術(shù):
航空發(fā)動機工作時需要從壓氣機轉(zhuǎn)子部分引氣,以供其它部件進(jìn)行封嚴(yán)或冷卻,由于壓氣機轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)速較高,氣體進(jìn)入的是一個典型的旋轉(zhuǎn)盤腔,徑向內(nèi)流過程中將形成強烈的旋渦。如果氣體形成的是自由渦,那么在徑向內(nèi)流過程中形成的旋流將越來越強烈,從而產(chǎn)生非常大的壓力損失,在引氣裝置中設(shè)計減渦器可以很好地解決這一問題。
現(xiàn)階段應(yīng)用的減渦器主要有管式、噴嘴式、板式等。如圖1所示,管式減渦器是在壓氣機盤間安裝一系列徑向圓管,通過引氣管的徑向引導(dǎo)來促進(jìn)氣流的徑向流動,破壞自由渦的形成,從而降低壓力損失和氣流壓降,使其更容易由壓氣機輪轂流向盤心,目前的v2500系列發(fā)動機就采用該種形式的引氣裝置,但該引氣裝置具有如下缺陷:
1、引氣管沒有采取適當(dāng)減振措施,作為轉(zhuǎn)子部件,其在隨壓氣機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中難免產(chǎn)生振動問題,振動不能得到有效的控制,則有可能對自身造成損害,降低可靠性;
2、引氣盤盤體的體積較大,使得其結(jié)構(gòu)重量較大,不利于減小引氣裝置的重量,并且引氣盤盤體的半徑較大,使得其旋轉(zhuǎn)半徑較大,導(dǎo)致在工作過程中其自身的應(yīng)力較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一種缺陷,本發(fā)明提供了一種帶阻尼的管式壓氣機轉(zhuǎn)子引氣裝置,用于引導(dǎo)氣流從所述壓氣機的輪轂流向盤心,所述引氣裝置安裝固定在所述壓氣機的第一輪盤和第二輪盤之間,所述引氣裝置包括引氣管、阻尼管和引氣盤;
引氣管管壁底部設(shè)有引氣管翻邊,阻尼管的管壁上同軸地設(shè)有阻尼管凸起,引氣管套設(shè)在阻尼管上組成引氣管套件,引氣管翻邊的頂面和引氣盤相接觸,引氣管翻邊的底面和阻尼管凸起的頂面貼合接觸;
引氣盤為空心圓盤,其外壁周向均布有用于安裝引氣管的管孔,引氣盤的其中一側(cè)端面周向均布地設(shè)有套件固定塊,套件固定塊將所述引氣管套件軸向固定在管孔上,引氣盤的另一側(cè)端面周向均布地設(shè)有凸起于該側(cè)端面的擋塊;
引氣盤上可拆卸地裝有卡圈,卡圈的一側(cè)端面和擋塊貼合接觸,另一側(cè)端面分別與引氣管翻邊以及阻尼管凸起貼合接觸,卡圈將所述引氣管套件周向固定在引氣盤上;
卡圈上設(shè)有凸起于卡圈端面的卡圈頭,卡圈頭和擋塊相配合使卡圈沿引氣盤周向固定。
優(yōu)選的,引氣盤的設(shè)有套件固定塊的一側(cè)端面的外緣設(shè)有安裝邊,安裝邊呈圓盤形,引氣盤通過安裝邊固定在第二輪盤上。
優(yōu)選的,引氣管翻邊和阻尼管凸起均呈圓角矩形且兩者的尺寸相同。
優(yōu)選的,套件固定塊為呈l形或j形的掛鉤,且套件固定塊的長度和管孔的孔徑相同。
優(yōu)選的,卡圈上設(shè)有兩個卡圈頭,卡圈頭為沿卡圈軸向凸起的凸塊,卡圈頭之間的距離和擋塊的長度相同。
優(yōu)選的,阻尼管的上部管壁沿阻尼管軸向開有四條縫隙,該四條縫隙周向均布在阻尼管管壁上。
優(yōu)選的,引氣盤的內(nèi)壁和外壁上均設(shè)有減重凹槽,所述減重凹槽設(shè)置在相鄰管孔之間。
本發(fā)明提供的帶阻尼的管式壓氣機轉(zhuǎn)子引氣裝置,具有如下有益效果:
1、設(shè)置在引氣管中的阻尼管可以吸收引氣裝置在工作過程中的振動能量,進(jìn)而減小振動,提高引氣裝置的可靠性和壽命。
2、引氣盤固定在盤心區(qū)域可以減小引氣盤半徑,并降低引氣盤的旋轉(zhuǎn)半徑,并且引氣盤上開有減重凹槽,可以明顯降低引氣裝置的重量,并降低其自身重量降低引氣盤的應(yīng)力。
3、通過套件固定塊、擋塊和卡圈相配合,在保證引氣管穩(wěn)固性的同時方便了引氣管的拆裝,節(jié)省了裝配時間并便于后期維護(hù)。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的引氣裝置在壓氣機轉(zhuǎn)子中的工作示意圖;
圖2是本發(fā)明提供的引氣裝置的整體示意圖;
圖3是本發(fā)明提供的引氣裝置在壓氣機轉(zhuǎn)子中的工作示意圖;
圖4是引氣管的正視剖視圖;
圖5是引氣管的俯視剖視圖;
圖6是阻尼管的正視剖視圖;
圖7是阻尼管的俯視剖視圖;
圖8是引氣盤的整體示意圖;
圖9是引氣盤的正視示意圖;
圖10是引氣盤的側(cè)視剖視圖;
圖11是卡圈的正視示意圖;
圖12是圖11中c方向的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是引氣管套件的整體裝配示意圖;
圖14是圖2中a位置的局部放大圖;
圖15是圖2中b位置的局部放大圖。
附圖標(biāo)記:第一輪盤1,第二輪盤2,引氣管3,引氣管翻邊31,阻尼管4,阻尼管凸起41,縫隙42,引氣盤5,套件固定塊51,擋塊52,管孔53,安裝邊54,卡圈6,卡圈頭61,間隙7。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中,自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,均僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
下面通過具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
具體實施例:
如圖2及圖3所示,本發(fā)明提供了一種帶阻尼的管式壓氣機轉(zhuǎn)子引氣裝置,用于引導(dǎo)氣流從所述壓氣機的輪轂流向盤心,所述引氣裝置安裝固定在所述壓氣機的第一輪盤1和第二輪盤2之間,所述引氣裝置包括引氣管3、阻尼管4和引氣盤5;
引氣管3的結(jié)構(gòu)如圖4及圖5所示,引氣管3管壁底部設(shè)有引氣管翻邊31,阻尼管4的結(jié)構(gòu)如圖6及圖7所示,阻尼管4的管壁上同軸地設(shè)有阻尼管凸起41,本實施例中,引氣管翻邊31和阻尼管凸起41均呈圓角矩形,且引氣管翻邊31和阻尼管凸起41的長度、寬度和厚度均相同,阻尼管4的頂端低于引氣管3的頂端,阻尼管4的上部管壁沿阻尼管4軸向開有四條縫隙42,該四條縫隙42周向均布在阻尼管4管壁上,阻尼管4可以消耗振動能量,將阻尼管4安裝在引氣管3中可以吸收所述引氣裝置在工作過程時的振動能量,進(jìn)而減小振動;
引氣管3套設(shè)在阻尼管4上組成引氣管套件,當(dāng)所述引氣管套件安裝到引氣盤5上后,引氣管翻邊31的頂面和引氣盤5的內(nèi)壁相接觸,引氣管翻邊31的底面和阻尼管凸起41的頂面貼合接觸,且由于引氣管翻邊31和阻尼管凸起41的尺寸相同,因此所述引氣管套件的底部形成了一個整體的圓角矩形。
引氣盤5的結(jié)構(gòu)如圖8至圖10所示,引氣盤5為空心圓盤,其外壁周向均布有用于安裝引氣管3的管孔53,優(yōu)選的,管孔53的數(shù)量為二十個;本實施例中,引氣盤5的內(nèi)壁和外壁上均設(shè)有減重凹槽,所述減重凹槽設(shè)置在每兩個相鄰管孔53之間,用于減輕引氣盤5的重量,優(yōu)選的,所述減重凹槽呈弧形,當(dāng)管孔53數(shù)量為二十個時,引氣盤5上的所述減重凹槽數(shù)量為四十個;
引氣盤5的其中一側(cè)端面周向均布地設(shè)有套件固定塊51,引氣盤5的另一側(cè)端面周向均布地設(shè)有凸起于該側(cè)端面的擋塊52,套件固定塊51將所述引氣管套件軸向固定在管孔53上,即套件固定塊51阻止所述引氣管套件的軸向移動,當(dāng)管孔53數(shù)量為二十個時,套件固定塊51和擋塊52的數(shù)量也均為二十個;本實施例中,套件固定塊51為呈l形或j形的掛鉤,且套件固定塊51的長度和管孔53的孔徑相同,通過套件固定塊51的折彎處來鉤住所述引氣管套件,以阻止其進(jìn)行軸向移動,保證其軸向穩(wěn)固性;
引氣盤5的設(shè)有套件固定塊51的一側(cè)端面的外緣設(shè)有安裝邊54,安裝邊54呈圓盤形,引氣盤5通過安裝邊54固定在第二輪盤2上,優(yōu)選的,安裝邊54上開有若干通孔,裝邊54可通過螺栓固定在第二輪盤2上,所述通孔與管孔53錯開分布,以防止用于安裝引氣盤5的螺栓和所述引氣管套件發(fā)生干涉和碰撞;
引氣盤5上可拆卸地裝有一個卡圈6,卡圈6的結(jié)構(gòu)如圖11所示,卡圈6的一側(cè)端面和擋塊52貼合接觸,另一側(cè)端面分別與引氣管翻邊31以及阻尼管凸起41貼合接觸,卡圈6將所述引氣管套件周向固定在引氣盤5上;
如圖13及圖14所示,由于引氣管翻邊31和阻尼管凸起41均呈圓角矩形,因此引氣管翻邊31和阻尼管凸起41的相鄰邊不同寬,在安裝所述引氣管套件時,在使所述引氣管套件的窄邊與引氣盤5軸向平行的狀態(tài)下將所述引氣管套件放入管孔53中,然后將所述引氣管套件旋轉(zhuǎn)九十度,此時引氣管翻邊31和阻尼管凸起41的兩個寬邊均與引氣盤5軸向相平行,而靠近擋塊52的一側(cè)寬邊與擋塊52還有一定距離,此時安裝卡圈6,卡圈6的厚度彌補了所述距離,使得所述引氣管套件沒有空間進(jìn)行自轉(zhuǎn),實現(xiàn)了所述引氣管套件沿自身周向的固定。
如圖12所示,本實施例中卡圈6上設(shè)有凸起于卡圈6端面的卡圈頭61,本實施例中,卡圈頭61為沿卡圈6軸向凸起的凸塊,其數(shù)量為兩個,卡圈頭61之間的距離和擋塊52的長度相同,其與擋塊52相配合使卡圈6沿引氣盤5周向固定;
如圖15所示,卡圈6安裝在引氣盤5上之后,由于卡圈頭61和擋塊52均為沿引氣盤5軸向的凸起,因此兩者會互相發(fā)生干涉,而由于卡圈頭61之間的距離和擋塊52的長度相同,因此兩個卡圈頭61剛好將擋塊52夾在中間,以此來阻止卡圈6的移動。
所述引氣裝置的安裝順序如下:
從引氣管3下方插入阻尼管4,裝配后保證引氣管翻邊31和阻尼管凸起41的寬邊與寬邊對齊,窄邊與窄邊對齊,組成引氣管套件;
從引氣盤5盤心將所述引氣管套件插入,插入時保證引氣管3和阻尼管4的窄邊平行于引氣盤5的軸向,待所述引氣管套件完全插入引氣盤5后,將所述引氣管套件旋轉(zhuǎn)九十度;
待全部所述引氣管套件安裝完成后,從引氣盤5盤心裝入卡圈6,卡圈頭61卡住任一擋塊52。
如圖3所示,所述引氣裝置通過螺栓固定在第二輪盤2上,第二輪盤2和第一輪盤1之間同樣通過螺栓相固定,壓氣機轉(zhuǎn)子在工作時,氣體通過間隙7進(jìn)入所述引氣裝置的引氣管3,通過引氣管3對氣流進(jìn)行引導(dǎo)。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。